храповой механизм свободного хода с симметричным зацеплением

Формула изобретения

Храповой механизм свободного хода с симметричным замыканием, содержащий наружную обойму, концентрично ей расположенный вал с внутренней обоймой и взаимодействующие с ними заклинивающие стержни, отличающийся тем, что храповые зубья расположены на внутренней поверхности наружной обоймы, а заклинивающие стержни расположены на наружной поверхности внутренней обоймы попарно диаметрально противоположно с шагом, отличающимся от шага храповых зубьев на величину, равную отношению шага храповых зубьев к числу пар заклинивающих стержней, при этом число зубьев на наружной обойме выполнено четным, а заклинивающие стержни выполнены жесткими в продольном и поперечном направлениях.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение, в частности, в храповых механизмах свободного хода инерционных трансформаторов.

Известен храповой механизм свободного хода для инерционных трансформаторов, состоящий из корпуса, нескольких стопорных пластин и пружин и храповика, обеспечивающий вращение храповика только в одну сторону (см. свидетельство на полезную модель №13405, кл. F 16 H 27/02, 2000 г.).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является храповой механизм свободного хода (см. патент №2138707, кл. F 16 D 41/12, 1997 г.), содержащий наружную обойму, концентрично расположенную на валу внутреннюю обойму, гибкие заклинивающие стержни, контактирующие одними концами с внутренней обоймой, а другими концами закрепленные в наружной обойме. Внутренняя обойма выполнена в виде блока из нескольких одинаковых храповых дисков, жестко связанных между собой и смещенных относительно друг от друга на угловой шаг, равный отношению углового шага храпового диска к количеству храповых дисков. Каждому храповому диску соответствует свой упругий заклинивающий стержень пакета заклинивающих стержней, имеющий общую ось вращения, установленную в наружной обойме. Каждый упругий заклинивающий стержень поджимается к внутренней обойме своей пружиной.

При вращении вала с внутренней обоймой в зацепление с храповым зубом входит один из упругих заклинивающих стержней, торец которого ближе остальных расположен к торцу зуба соответствующего ему храпового диска.

К недостаткам этого решения следует отнести значительную нагрузку на опорах вала, на котором установлена внутренняя обойма из-за замыкания храпового диска с помощью только одного из упругих заклинивающих стержней.

Кроме того, упругий заклинивающий стержень при заклинивании вызывает длительный колебательный процесс.

Наличие пружин, прижимающих упругие заклинивающие стержни к поверхности внутренней обоймы, усложняет конструкцию и снижает ее надежность.

Задачей предлагаемого решения является устранение указанных недостатков.

Это достигается тем, что в храповом механизме свободного хода, содержащем наружную обойму, концентрично расположенный вал с внутренней обоймой и взаимодействующие с ними заклинивающие стержни, храповые зубья расположены на внутренней поверхности наружной обоймы, а заклинивающие стержни расположены на наружной поверхности внутренней обоймы попарно диаметрально противоположно, с шагом, отличающимся от шага храповых зубьев на величину, равную отношению шага храповых зубьев к числу пар заклинивающих стержней. Число зубьев на наружной обойме выполнено четным. Заклинивающие стержни выполнены жесткими как в продольном, так и в поперечном направлениях.

Предлагаемое решение позволяет устранить значительную нагрузку на опорах вала при замыкании наружной обоймы неупругими заклинивающими стержнями, поскольку при замыкании одновременно включаются два диаметрально противоположно установленных заклинивающих стержня, полностью устраняющих нагрузку на опоры вала.

Жесткие заклинивающие стержни не обладают упругой деформацией и поэтому не вызывают колебаний вала с внутренней обоймой.

Крепление заклинивающих стержней по наружной поверхности внутренней обоймы позволяет использовать центробежные силы при заклинивании наружной и внутренней обойм, прижимающие заклинивающие стержни к поверхности храповых зубьев. Это позволяет отказаться от поджимающих пружин.

На фиг.1 представлен храповой механизм с симметричным замыканием, вид спереди, на фиг.2 - вид сверху.

Храповой механизм с симметричным замыканием состоит из наружной обоймы 1 с четным числом зубьев внутреннего зацепления с шагом t, внутренней обоймы 2 с заклинивающими стержнями 3, расположенными парами диаметрально противоположно с шагом N, равным

где z - число пар неупругих заклинивающих стержней.

Внутренняя обойма 2 установлена на валу 4. При вращении вала 4 и внутренней обоймы 2 заклинивающие стержни 3 свободными концами скользят по поверхностям храповых зубьев и прижимаются к ним под действием центробежных сил тем сильнее, чем выше скорость вращения вала. В силу диаметрально противоположного расположения каждой пары заклинивающих стержней 3 одновременно заклинивает одна из пар. Реакции от заклинивающих стержней 3 этой пары, равные по величине и противоположные по направлению, создают только реактивный момент на валу, освобождая подшипники вала от нагрузки.